基于近场通信技术的票据智能处理系统及处理方法 |
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| 申请号 | CN201710025736.8 | 申请日 | 2017-01-13 | 公开(公告)号 | CN106899330A | 公开(公告)日 | 2017-06-27 |
| 申请人 | 东北大学秦皇岛分校; | 发明人 | 程龙; 阮桢垚; 黄惠勇; 徐任飞; 张晓婷; 陈琪方; 游佳; 马骏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种基于 近场通信 技术的票据智能处理系统，包括数据加密装置和数据读取装置，所述数据加密装置包括数据加密模 块 、逻辑处理模块和指令模块；所述数据读取装置包括 控制器 和接发模块，所述控制器与所述数据加密装置连接；所述数据加密模块与所述逻辑处理模块连接，所述数据加密模块与所述指令模块连接；所述数据加密模块用于对数据流进行加密和\或解密，所述逻辑处理模块用于控制所述数据流的流入和流出；所述指令模块用于控制加密和\或解密的流程；所述接发模块用于利用近场通信技术与目标手机进行票据数据交换。保证了票据数据安全和节约票据纸张，环保。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于近场通信技术的票据智能处理系统，其特征在于，包括数据加密装置和数据读取装置，所述数据加密装置包括数据加密模块、逻辑处理模块和指令模块；所述数据读取装置包括控制器和接发模块，所述控制器与所述数据加密装置连接；所述数据加密模块与所述逻辑处理模块连接，所述数据加密模块与所述指令模块连接；所述数据加密模块用于对数据流进行加密和\或解密，所述逻辑处理模块用于控制所述数据流的流入和流出；所述指令模块用于控制加密和\或解密的流程；所述接发模块用于利用近场通信技术与目标手机进行票据数据交换。 |
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| 说明书全文 | 基于近场通信技术的票据智能处理系统及处理方法技术领域[0001] 本发明涉及近场通信领域，具体而言，涉及一种基于近场通信技术的票据智能处理系统及一种基于近场通信技术的票据智能处理方法。 背景技术[0002] 基于环保的考虑和就票据大案频发的处理上，央行2016年6月提出了“取消纸质票据”，电子票据数据的再利用，将会是金融行业的一个重要研究方向。我国拥有全球规模最大的手机用户市场，用户需求和用户文化生活水平又极具特色，这一切都给手机移动支付奠定了基础。 [0003] 目前国内的主要的移动支付方式有WAP在线支付、手机拉卡拉和NFC手机支付。WAP安全性能差，交易过程复杂，操作时间长，容易交易失败；手机拉卡拉需要随时随地携带拉卡拉和银行卡，操作复杂、容易失败；这两类系统的不足，限制了近距离支付的进一步发展，而随着NFC手机的普及，使用近场通信技术来支付变得更加方便。中国银联发布的2014移动互联网支付调查报告显示,通过手机移动支付购买实物商品的受访者占比达到61％,同比增长16％。截止2015年6月中国移动NFC用户已经达到450万。据Juniper报告数据显示,预计到2019年年终,全球NFC非接触支付用户将达到5.16亿,是现在1.01亿用户的五倍多。 [0004] 《2016中国渐富人群研究报告》显示89％的渐富人群有记账需求。由于小票与票据的难保存性，对于有记账需求的消费者，这严重影响了记账的效率。由于记账功能目前都是以手动记账为主，使得记账行业发展较少结合硬件技术，而且冗长的票据单中也很难确定所需要的信息，如：种类、价格、地点等。 发明内容[0005] 本发明为了解决现有的票据处理不环保，票据数据传输不安全的问题，提供了一种基于近场通信技术的票据智能处理系统，包括数据加密装置和数据读取装置，所述数据加密装置包括数据加密模块、逻辑处理模块和指令模块；所述数据读取装置包括控制器和接发模块，所述控制器与所述数据加密装置连接；所述数据加密模块与所述逻辑处理模块连接，所述数据加密模块与所述指令模块连接；所述数据加密模块用于对数据流进行加密和\或解密，所述逻辑处理模块用于控制所述数据流的流入和流出；所述指令模块用于控制加密和\或解密的流程；所述接发模块用于利用近场通信技术与目标手机进行票据数据交换。 [0007] 进一步地，所述数据加密模块还用于在密钥调度阶段，定义好S盒的数据之后，对数组随即混乱过程中增加函数式Y＝X^(data)+X^(key)，其中data为明文的长度，key为密钥的长度，并对结果取余计算。 [0008] 进一步地，所述接发模块为PN532模块，所述PN532模块连接至所述控制器的IO端口。 [0009] 进一步地，所述控制器用于当目标手机接触或靠近所述接发模块时，所述控制器向PC端发送信息获取指令，之后所述控制器还用于接收PC端发送的加密数据存入到所述控制器的缓存区中，所述控制器还用于判断存入到缓存区中的数据量达到阈值时，发送通信关闭指令给PC端，之后所述控制器还用于控制所述接发模块将所述加密数据传输给所述目标手机。 [0010] 进一步地，在所述接发模块将加密数据传输给所述目标手机之后，所述控制器还用于接收目标手机发送的通信成功指令，所述控制器还用于向PC端发送通信成功指令以使所述PC端界面显示表示数据传输完成的信息。 [0011] 进一步地，所述控制器用于当发送关闭通信指令给PC端时，启动所述数据加密模块进行加密；所述控制器还用于接收到目标手机与系统通信指令时。启动所述数据加密模块进行解密。 [0012] 本发明另一方面还提供了一种基于近场通信技术的票据智能处理方法，包括如下步骤： [0013] 与PC端建立通信连接； [0014] 读取PC端通信的票据数据，等待通信链路打开； [0015] 确认握手通信成功时，将数据保存到缓存区中，当存入缓存区中票据数据达到阈值时，发送关闭通信指令给PC端； [0016] 确认关闭与PC端的通信后，将缓存区与目标手机终端中的数据流以最大功率、最大带宽进行P2P通信； [0017] 接收来自目标手机终端的发送通信成功指令，发送断开通信链路指令给所述目标手机。 [0018] 进一步地，确认关闭与PC端的通信后，还包括如下步骤：对所述缓存区中数据进行加密处理，确认与目标手机成功建立通信后，对所述缓存区中的数据进行解密处理。 [0019] 进一步地，所述加密处理的步骤采用改进的加密算法RC4，改进部分为：在密钥调度阶段，定义好S盒的数据之后，对数组随即混乱过程中增加函数式Y＝X^(data)+X^(key)，其中data为明文的长度，key为密钥的长度，并对结果取余计算。 [0020] 通过上述实施例的技术方案，具有如下技术效果： [0021] 1.保证了数据传递的安全性。由于近场通信技术接触时间在10cm以内且通信时间为0.1s，并有加密改进算法对数据进行保护，因此能够在传输过程中保护隐私数据。 [0022] 2.鲁棒性好，系统稳定性高。读取器采用USB供电并通过串口将数据从上位机中获取，再从天线发送至用户手机终端，受外界变化影响较小，系统稳定。 [0023] 3.提高票据管理的可操作性和统一性。由于读取器将数据归一化处理传输给用户的手机终端，数据格式统一，在手机终端易操作、易处理。 [0025] 5.增强用户线下购物体验、提高购物体验扩展性。相比于将纸质小票随手丢弃，票据的电子化将可以保存更长久，提高了对于用户线下购物的扩展空间。 [0026] 6.绿色环保、节约成本。据网上数据显示，某电商每年就纸质票据打印需要花费2亿元，按照每卷4元的单价，一棵树大约能造60千克纸，500张A4纸大约有2.5千克，可知每年可以少砍伐至少64133颗树，即450亩树林。附图说明 [0027] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中： [0028] 图1为本发明一些实施例中的基于近场通信技术的票据智能处理系统的结构示意图； [0029] 图2为本发明一些实施例中的数据加密装置框图； [0030] 图3为本发明一些实施例中的读取器装置框图； [0031] 图4为本发明一些实施例中的加密流程框图； [0032] 图5为本发明一些实施例中的加密流程框图； [0033] 图6为本发明一些实施例中控制器主控模块电路示意图； [0034] 图7为本发明一些实施例中控制器稳压模块电路示意图； [0035] 图8为本发明一些实施例中控制器LED电路示意图； [0036] 图9为本发明一些实施例中数据读取装置PN532模块原理图； [0037] 图10为本发明一些实施例中PC端上位机界面图； [0038] 图11为本发明一些实施例中手机端APP界面图； [0039] 图12为本发明一些实施例中PC端上位机通信流程图； [0040] 图13为本发明一些实施例中手机端APP通信流程图； [0041] 图14为本发明一些实施例中系统通信流程图； [0042] 图15为本发明一些实施例中系统扩展功能图； [0043] 图16为本发明一些实施例中终端扩展功能图。 具体实施方式[0044] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0045] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。 [0046] 实施例一 [0047] 如图1所示，本发明出于环保节能和信息安全的考虑提出了一种基于近场通信技术的票据智能处理系统100，包括数据加密装置101和数据读取装置102，所述数据加密装置101包括数据加密模块1011、逻辑处理模块1012和指令模块1013；所述数据读取装置102包括控制器1021和接发模块1022，所述控制器1021与所述数据加密装置101连接；所述数据加密模块1011与所述逻辑处理模块1012连接，所述数据加密模块1011与所述指令模块1013连接；所述数据加密模块1011用于对数据流进行加密处理或者解密处理，或者分时加密解密处理，所述逻辑处理模块1012用于控制所述数据流的流入和流出；所述指令模块1013用于控制加密和\或解密的流程，将对应指令发送到所述数据加密模块；所述接发模块1022用于利用近场通信技术与目标手机200进行票据数据交换。本发明的基于近场通信技术的票据智能处理系统100，保证了数据安全，将待传送的数据进行加密处理，等到与手机的通信链路成功建立时才对数据进行解密，然后发送，保证了数据传输的安全性，也防止保存在票据智能处理系统100中的数据安全性。本发明有效减少了纸质票据的使用，具有环保节能的优点。 [0048] 在本发明的一些实施例中，所述数据加密模块1011用于运用RC4算法对数据流进行加密，由于RC4算法密钥长度可变的，具有较好的非线性，且属于轻量级算法，使得数据传输安全且传输速度得到保证，对通信不造成损耗。本发明的一些实施例中，对RC4算法进行了改进，改进主要在于算法，在于算法的密钥调度阶段(Key Scheduling Algorithm,KSA)，在随机混乱过程中增加函数式Y＝X^(data)+X^(key)，并对结果进行取余计算，增加了整体算法的复杂度，使得算法更难被破解。经过测试，改进算法的加密解密只占用0.1％CPU内存，且加密解密一次时间只需要485ms，在提高系统保密性的同时，保护了用户的隐私。本发明的所述数据加密模块1011还用于在密钥调度阶段，定义好S盒的数据之后，对数组随即混乱过程中增加函数式Y＝X^(data)+X^(key)，其中data为明文的长度，key为密钥的长度，并对结果取余计算，运用明文和密钥的长度产生X的多项式，并对X进行求导，X在求导之后被S盒中的数组进行代替形成新的S盒，从而增加加密算法的复杂度。 [0049] 本发明为了保证近场通信的速率，所述接发模块1022采用了PN532模块，所述PN532模块连接至所述控制器的IO端口，需要指出的是，所述接发模块还可采用其他类型处理器。 [0050] 本发明实施例中所述控制器1021用于当目标手机200接触或靠近所述接发模块1022时，所述控制器1021向PC端发送信息获取指令，之后所述控制器还用于接收PC端发送的加密数据存入到所述控制器1021的缓存区中，所述控制器1021还用于判断存入到缓存区中的数据量达到阈值时，发送通信关闭指令给PC端，之后所述控制器1021还用于控制所述接发模块1022将所述加密数据传输给所述目标手机200，这样即时建立通信的机制保证了通信安全，不易被外部设备刺探，同时需要数据达到一定量才传输给目标手机200保证了通信时长变短，保护了数据链路，同时集中处理数据传输的机制使得目标手机200和本系统 100能够分时处理其他业务，占用率小。需要指出的是，所述接发模块1022发送给所述目标手机的数据可以使加密的数据，也可是解密后的数据，由于通信时常短，间断运行保证了即使采用解密的信息进行传输也能保证数据的安全，这时，所述控制器1021确认与目标手机成功建立通信连接时，启动所述数据加密模块1011对数据进行解密，然后传输给手机。 [0051] 本发明的实施例在所述接发模块1022将加密数据传输给所述目标手机200之后，所述控制器还用于接收目标手机发送的通信成功指令，所述控制器还用于向PC端发送通信成功指令以使所述PC端界面显示表示数据传输完成的信息，所述通信成功指令代表数据传输成功。 [0052] 本发明为了保证处于本系统100中的数据安全性，所述控制器1021用于当发送关闭通信指令给PC端时，启动所述数据加密模块1011进行加密；所述控制器1021还用于接收到目标手机200与系统通信指令时，启动所述数据加密模块1011进行解密。 [0053] 本发明的基于近场通信技术的票据智能处理系统100有效保证了数据安全，同时系统稳定高各个模块结构简单，出错率少，同时绿色环保，节约了资源、成本。 [0054] 实施例二 [0055] 本发明本实施例提供了一种基于近场通信技术的票据智能处理系统，包括数据加密装置和数据读取装置。数据加密装置包括：数据加密模块、逻辑处理模块、指令模块。数据加密装置框图如图2所示，加密流程如图4、图5所示。数据加密模块对流入系统的数据流进行加密，在这里加密算法采用RC4改进算法对数据流进行加密，再通过逻辑处理模块处理数据的流入流出问题，最后用指令模块控制加密解密流程。 [0056] 数据加密装置中的数据加密算法采用RC4算法的改进方法，由于RC4算法属于轻量级算法，对于通信不造成损耗。RC4算法包括密钥调度阶段(Key Scheduling Algorithm,KSA)和伪随机子密码生成阶段(Pseudo-randomGeneration Algorithm，PRGA)。在密钥调度阶段，首先指定一个key，其长度为1～256字节，存在数组key中；其次，数组S[256]，初始化为S[i]＝i；最后利用数组KEY来对数组S做一个置换，即对S数组里的数重新排列。在伪随机子密码生成阶段，利用数组S来产生任意长度的密码流，其具体表现为定义变量i、j、k，在S[256]中取得i、j变量地址的数值，并做对调、相加运算，生成的伪随机密钥再与明文进行异或运算，生成密文。 [0057] 对RC4算法的改进主要在于算法的密钥调度阶段，在定义好S盒的数据(S[i]＝i)之后，对数组随机混乱过程中增加函数式Y＝X^(data)+X^(key)，其中data为明文的长度，key为密钥的长度，密钥初始为123456，并对结果除256取余计算，运用明文和密钥的长度产生X的多项式，并对X进行求导，X在求导之后被S盒中的数组进行代替形成新的S盒。从而增加了整体算法的复杂度，使得算法更难被破解。经过测试，改进算法的加密解密只占用0.1％CPU内存，且加密解密一次时间只需要485ms，在提高系统保密性的同时，保护了用户的隐私。 [0058] 逻辑处理模块和指令模块以指令的匹配为主，判断为辅。当接收到关闭PC端与系统的通信指令时，启动加密装置对数据进行加密；当接收到用户手机终端与系统通信指令时，启动加密装置对数据进行解密，需要说明的是，数据加密装置的启动，可以自启动，也可接收外部模块的指令进行启动，如接收控制器的指令，接收逻辑处理模块的指令，或者是接收指令模块的指令。 [0059] 数据读取装置包括:控制器、PN532模块,数据读取装置系统框图如图3所示，控制器电路图如图6、图7、图8所示，其中，图6为主控电路，主控芯片为ATMEGA32U4芯片，采用晶振频率为16MHz；图7为控制器稳压电路，外部电源与控制器通过Micro USB接口进行连接为控制器提供电源，输入电压经稳压电路中的稳压芯片ASM1117-50后输出+5V的电压，再经稳压芯片BL8555-33PRA后输出+3.3V的电压；图8为LED电路，D13接口与控制器的D13接口连接。PN532模块电路图如图9所示，主控芯片采用PN532芯片，采用晶振频率为27.12MHz，模块内置天线，PN532模块通过VDD引脚与控制器的+5V引脚连接为模块进行供电。PN532模块电路图如图9所示。控制器采用Arduino Leonardo，具有内置式USB通信，无需二级处理器，全系统兼容，免安装驱动。PN532模块支持I2C、SPI和HSU(高速串口)模式，支持RFID读写，与带NFC的Android手机进行P2P通信，支持基于业界标准IEEE802.2、标准协议ISO14443A、标准协议NDEF。读取器采用USB串口与PC端连接实现供电。 [0060] PC端通过串口与读取器连接，PC端上位机界面如图10所示，操作流程如图12所示。PC端上的软件由C#语言编写，主界面功能主要实现对数据的显示与传输。软件可自动检测USB串口，同时可在窗口一中输入需要传输的数据，在窗口二中获取传入的数据。通过设计的模拟商品按钮，可以模拟物品扫码通过编码的过程，用暂定编码来代替物品完成数据的指代和传递，从而导入手机中进行商品的归类。PC端预先设定COM口、波特率、数据位、奇偶位、校验位等相关参数。当用户手机接触或靠近读取器时，读取器会通过串口向PC端发送一条相关指令(55 AA 05 12 FF 02 00 00 FF)，PC端接收到这一指令之后，会将用户所需数据进行加密之后通过串口发送到读取器的控制器的缓存区中，当流入控制器的缓存区中的数据达到阈值，以相同方式反方向发送相关指令给PC端关闭控制器与PC端的通信，此后，控制器通过TXD和RXD引脚把加密数据流入PN532模块中，最终数据将会由PN532模块中的天线(采用13.56M的射频线圈)发送到用户手机中。手机终端上的软件由java语言编写，主界面功能主要实现对数据的显示与传输。软件可以自动调用手机的NFC通信设备，并打开Android Beam。将手机贴近天线时，自动识别P2P通信并将数据通过协议获取/发送至系统。 用户手机APP，APP界面如图11所示，操作流程如图13所示，接收到所需数据之后，手机会发出相关指令(55 AA 05 12 FF 02 01 00 FF)，PN532模块会通过天线接收到手机发出的指令，PN532模块接收到数据后将通过TXD和RXD引脚把指令流入控制器中，控制器再通过串口通信将该指令最终反馈给PC端，PC端接收到该指令后表示数据传输完成。 [0061] 数据读取装置采用NFC标准协议ISO14443A，协议采用ISO其中的三层：物理层、数据链路层、应用层。Analogue，也就是NFC物理层的协议，主要定义了NFC设备的射频特性，如射频场的波形、强度等。Digital Protocol，数字协议，可以把它理解成NFC的数据链路层协议，它定义了三种NFC技术，NFC-A/B/F，分别对应着ISO14443TYPEATYPEB以及Felica的规范，其中包括了初始化、冲突检测等。同时它也定义了传输协议，如NFC-DEP，ISO-DEP等。还有一个Activity的应用层规范，它可以说是Digital的一个补充。Digital中定义了帧格式，编码等通信的功能，但是如何使用Digital中的定义的帧来完成通信，则是在Activity规范中定义的。Activity中定义了一大堆的流程图及状态转移图，用来描述Digital规范中的内容是如何工作的，这样看来其实Acitivity规范也应该就是Digital中的一部分。在P2P连接通信中，必然需要逻辑链路的管理，所以需要一个LLCP层，用于链路的创建、拆除、维护等功能，同时还提供面向连接和无连接的服务等。在P2P模式下定义了如何进行NDEF消息的交互，也需要Simple NDEF Exchange protocol(SNEP)协议的支持，定义一种标准的消息格式使得格式统一。 [0062] 本发明系统的控制方法如下： [0063] 步骤1：设定系统PC端通信参数，包括波特率、COM口、检验位、停止位、数据位、接收与发送进制，实现PC端与系统的通信连接。 [0064] 步骤2：系统读取PC端通信的票据数据，等待通信链路打开。 [0065] 步骤3：确认握手通信成功时，将数据流入系统缓存区中保存。当流入系统缓存区中的票据数据达到阈值时，发送指令给PC端关闭系统与PC端的通信。 [0066] 步骤4：确认关闭系统与PC端的通信时，将目标手机终端与缓存区中的数据流以最大功率、最大带宽进行P2P通信。 [0067] 步骤5：目标手机终端发送通信成功指令给系统，系统反馈断开通信链路。 [0068] 步骤6：确认链路断开，若未断开，转至步骤5。 [0069] 所谓步骤1中，设定通信参数，是通过PC端的终端软件进行设置，具体按如下步骤进行： [0070] 第一步，将设备通过USB与电脑相连，打开上位机将自动设置好COM口、检验位、停止位、数据位。一般的，选择COM3或者COM4，取决于插入的位置，检验位为NONE，数据位为8，停止位为1. [0071] 第二步，按照需求配置波特率，同时打开进制接收按钮。波特率一般配置为115200。 [0072] 所谓步骤3中，确认握手通信成功，将会在PC端终端界面收到“55 AA 05 12 FF 02 00 00 FF”通信成功指令；所谓步骤5中，系统反馈断开通信链路，将会在PC端终端界面收到“55 AA 05 12 FF 02 01 00 FF”通信失败指令。由上述两个指令来完成系统的链路打开与闭合。 [0073] 所谓步骤3中，流入系统缓存区中的票据数据达到阈值，指一次消费后的所有物品编码长度之和，阈值与每次购物的物品数量成正比且不唯一。长度公式为：LEN＝LEN+功能码+校验和+COE+DATA。整体的控制方法如图14所示。 [0074] 数据读取装置内部连接关系：数据读取装置由控制器、PN532模块组成。PN532模块的TXD引脚和RXD引脚分别连接至控制器的D0引脚和D1引脚,PN532模块的+3.3V引脚及GND引脚分别连接至控制器的+3.3V引脚和GND引脚。 [0075] 本发明的基于近场通信技术的票据智能处理系统的功能还能进行扩展，如图15所示，系统还能连接到云端数据，将处理结果传输到云端进行云计算和大数据分析便于分析用户行为，为商家改进服务提供了依据。本发明实施例中为目标手机手持终端的功能扩展提供了基础，如图16所示，手持终端能够实现消费积分计算、导购、建立社区等功能，POS机与NFC读写模块连接，即与本发明的基于近场通信技术的票据智能处理系统连接，本发明的系统再将数据传输给手持终端，为手持终端实现票据管理，提高管理效率提供了可靠基础。 [0076] 本发明的系统具有如下效果： [0077] 1.保证了数据传递的安全性。由于近场通信技术接触时间在10cm以内且通信时间为0.1s，并有加密改进算法对数据进行保护，因此能够在传输过程中保护隐私数据。 [0078] 2.鲁棒性好，系统稳定性高。读取器采用USB供电并通过串口将数据从上位机中获取，再从天线发送至用户手机终端，受外界变化影响较小，系统稳定。 [0079] 3.提高票据管理的可操作性和统一性。由于读取器将数据归一化处理传输给用户的手机终端，数据格式统一，在手机终端易操作、易处理。 [0080] 4.票据数据再利用对社会的积极影响。票据数据的处理简便，将有利于用户、商超对于自我消费能力、用户消费能力的鉴定，更有利于减少统计部门对区域统计的人力物力支出。 [0081] 5.增强用户线下购物体验、提高购物体验扩展性。相比于将纸质小票随手丢弃，票据的电子化将可以保存更长久，提高了对于用户线下购物的扩展空间。 [0082] 6.绿色环保、节约成本。据网上数据显示，某电商每年就纸质票据打印需要花费2亿元，按照每卷4元的单价，一棵树大约能造60千克纸，500张A4纸大约有2.5千克，可知每年可以少砍伐至少64133颗树，即450亩树林。 [0083] 实施例三 [0084] 本发明另一方面提供了一种基于近场通信技术的票据智能处理方法，用于实现实施例一、实施例二中的控制方法，包括了实施例一、实施例二中的方法步骤，例如，包括如下步骤： [0085] 与PC端建立通信连接； [0086] 读取PC端通信的票据数据，等待通信链路打开； [0087] 确认握手通信成功时，将数据保存到缓存区中，当存入缓存区中票据数据达到阈值时，发送关闭通信指令给PC端； [0088] 确认关闭与PC端的通信后，将缓存区与目标手机终端中的数据流以最大功率、最大带宽进行P2P通信； [0089] 接收来自目标手机终端的发送通信成功指令，发送断开通信链路指令给所述目标手机。 [0090] 本发明的方法能够不用实时建立通信连接，保证了数据的安全，通信时长短，效率高、占用资源少。 [0091] 本发明实施例中的处理方法在确认关闭与PC端的通信后，还包括如下步骤：对所述缓存区中数据进行加密处理，确认与目标手机成功建立通信后，对所述缓存区中的数据进行解密处理。本发明的方法保证存储的数据在不传输过程中处于加密状态，保证了数据安全性，防止了数据泄密。 [0092] 本发明方法中的所述加密处理的步骤采用改进的加密算法RC4，改进部分为：在密钥调度阶段，定义好S盒的数据之后，对数组随即混乱过程中增加函数式Y＝X^(data)+X^(key)，其中data为明文的长度，key为密钥的长度，并对结果取余计算。运用明文和密钥的长度产生X的多项式，并对X进行求导，X在求导之后被S盒中的数组进行代替形成新的S盒。增加了整体算法的复杂度，使得算法更难被破解。经过测试，改进算法的加密解密只占用 0.1％CPU内存，且加密解密一次时间只需要485ms，在提高系统保密性的同时，保护了用户的隐私。 [0093] 本发明方法步骤具体还可如下实现： [0094] 步骤1：设定系统PC端通信参数，包括波特率、COM口、检验位、停止位、数据位、接收与发送进制，实现PC端与系统的通信连接。 [0095] 步骤2：系统读取PC端通信的票据数据，等待通信链路打开。 [0096] 步骤3：确认握手通信成功时，将数据流入系统缓存区中保存。当流入系统缓存区中的票据数据达到阈值时，发送指令给PC端关闭系统与PC端的通信。 [0097] 步骤4：确认关闭系统与PC端的通信时，将目标手机终端与缓存区中的数据流以最大功率、最大带宽进行P2P通信。 [0098] 步骤5：目标手机终端发送通信成功指令给系统，系统反馈断开通信链路。 [0099] 步骤6：确认链路断开，若未断开，转至步骤5。 [0100] 所谓步骤1中，设定通信参数，是通过PC端的终端软件进行设置，具体按如下步骤进行： [0101] 第一步，将设备通过USB与电脑相连，打开上位机将自动设置好COM口、检验位、停止位、数据位。 [0102] 第二步，按照需求配置波特率，同时打开进制接收按钮。 [0103] 所谓步骤3中，确认握手通信成功，将会在PC端终端界面收到通信成功指令；所谓步骤5中，系统反馈断开通信链路，将会在PC端终端界面收到通信失败指令。由上述两个指令来完成系统的链路打开与闭合。 [0104] 所谓步骤3中，流入系统缓存区中的票据数据达到阈值，指一次消费后的所有物品编码长度之和，阈值与每次购物的物品数量成正比且不唯一。 [0105] 实施上述基于近场通信技术的票据智能处理方法的系统，使得如下成为可能：用户携带具有近场通信技术(Near Field Communication，NFC)的手机，通过串口将票据信息从上位机流入系统并进行分析和处理，之后系统通信用户手机，传输数据到用户手机端APP中，具体地，实施上述方法的系统例如为基于近场通信技术的票据智能处理系统，包括数据加密装置和数据读取装置。数据加密装置包括：数据加密模块、逻辑处理模块、指令模块。数据将会对流入系统的数据流进行加密，在这里加密采用RC4改进算法对数据流进行加密，再通过逻辑处理模块处理数据的流入流出问题，最后用指令模块控制加密解密流程。数据加密装置中的数据加密算法采用RC4算法的改进方法，由于RC4算法属于轻量级算法，对于通信不造成损耗。对RC4算法的改进主要在于算法的密钥调度阶段(Key Scheduling Algorithm,KSA)，在随机混乱过程中增加函数式Y＝X^(data)+X^(key)，并对结果进行取余计算，增加了整体算法的复杂度，使得算法更难被破解。经过测试，改进算法的加密解密只占用0.1％CPU内存，且加密解密一次时间只需要485ms，在提高系统保密性的同时，保护了用户的隐私。数据读取装置包括:控制器、PN532模块,PN532模块连至控制器IO端口。读取器采用USB串口与PC端连接实现供电。读取器中的PN532模块用来接收和发送数据，当用户的手机接触或靠近读取器时，读取器会向PC端发送一个指令，PC端接收到这一指令之后，会将用户所需数据进行加密之后通过串口发送到控制器的缓存区中，当流入控制器的缓存区中的数据达到阈值，发送相关指令给PC端关闭控制器与PC端的通信。此后，再通过PN532模块将加密数据发送到用户手机中，用户手机接收到数据之后手机会发出一个指令，该指令将会以相反方向反馈给PC端，PC端接收到该指令后通过终端界面表示数据传输完成。数据读取装置的控制器主要进行PC端与PN532模块间的数据交互；PN532模块主要负责数据的发送与接收，即将待发送的数据通过模块的天线发送到用户手机中，也可以通过模块天线接收外部发出的数据，PN532模块接收到数据后将通过TXD和RXD引脚把数据流入控制器，控制器再通过串口通信将数据最终反馈给PC端；控制器在PC端终端界面确定发送后得到发送指令，并向数据读取装置发出发送指令，PN532模块接收指令对目标用户手机终端尝试握手通信，通信成功反馈链路连接成功指令给控制器，控制器打开数据流将数据流入读取器缓存区，并最终流向用户手机终端。 [0106] 实施上述方法的系统具有如下有益效果：保证了数据传递的安全性；鲁棒性好，系统稳定性高；提高票据管理的可操作性和统一性；票据数据再利用对社会的积极影响；增强用户线下购物体验、提高购物体验扩展性；绿色环保、节约成本。 [0107] 在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。 [0108] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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